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CLE(CLAVATA3/Embryo Surrounding Region-related)多肽作为胞外信号分子被细胞膜受体蛋白识别从而调控植物众多生长与发育过程。然而,CLE多肽是否参与气孔运动却未有报道。我们的前期实验在拟南芥CLE基因家族中发现StCLE基因在气孔多个不同组织中表达,提示StCLE基因可能参与了气孔细胞的发育或(和)运动。因此,本研究以拟南芥为材料,首先研究了 StCLE调控气孔运动的功能。利用多种遗传材料,借助表皮条分析、激光扫描共聚焦显微镜、GUS染色和RT-PCR等多种研究技术和手段,我们研究了StCLE基因的表达、StCLE多肽诱导气孔关闭的功能及其在此过程中与脱落酸(ABA)、一氧化氮(NO)以及过氧化氢(H202)的关系,并且探究了其诱导气孔关闭可能的受体,主要结果如下:1.GUS染色分析pStCLE:GUS转基因植物表明StCLE基因在气孔拟分生组织、保卫母细胞以及未分化保卫细胞中表达。2.StCLE多肽可诱导拟南芥野生型气孔关闭,其最适处理浓度和时间分别是10∑μM 和 3h。3.StCLE多肽能诱导拟南芥野生型气孔关闭,但相同浓度的CLE家族其他功能已知多肤,如CLV3、CLE41和CLE46多肽诱导气孔关闭的能力明显减弱。4.StCLE基因T-DNA插入纯和突变体stcle-10和stcle-11气孔开度和野生型气孔相比并未发生显著变化。进一步研究发现在stcle-10和stcle-11纯和突变体中StCLE基因表达并未缺失或者降低。stcle-10和stcle-11突变体对外施StCLE多肽和ABA呈现与野生型同样的响应。因此,stcle-10和stcle-l1并不是用来研究StCLE功能的合适缺失突变体。5.ABA合成抑制剂fluridone(FLU)能部分抑制StCLE多肽诱导气孔关闭的效应。ABA合成突变体aba2-1和aba2-4都能部分阻断StCLE多肽诱导气孔关闭的效应。这些结果表明,StCLE多肽诱导气孔关闭的信号过程需要ABA的参与。6.StCLE多肽不能诱导类受体蛋白TMM突变体tmm-1以及受体激酶ERs突变体 er-105、ererll、erl1 erl2、ererl1 erl2 气孔关闭。然而,ABA 均可诱导tmm-1、er-105、er erl1和erl1 erl2气孔关闭,证明TMM和ERs都不参与ABA诱导气孔关闭。这些结果表明,TMM和ERs可能作为受体通过与StCLE多肽特异性结合从而诱导气孔关闭。7.StCLE多肽可诱导与其高共表达的激酶HT1突变体ht1-1和ht1-2气孔关闭,表明尽管StCLE与HT1高共表达,但HT1并不参与StCLE多肽诱导的气孔关闭。8.过氧化氢酶(CAT)和NADPH氧化酶抑制剂(DPI)能够显著抑制StCLE多肽诱导野生型气孔关闭,也阻断了其保卫细胞产生H202;抗坏血酸(ASA)部分抑制StCLE多肽诱导野生型气孔关闭以及其保卫细胞产生H202。StCLE多肽不能诱导NADPH氧化酶突变体AtrbohD、AtrbohF和AtrbohD/F 气孔关闭以及保卫细胞H202的产生。这些结果表明,NADPH氧化酶催化产生的H202参与了 StCLE多肽诱导的气孔关闭。9.NO清除剂(c-PTIO)和硝酸还原酶(NR)抑制剂钨酸钠(Na2W04)能有效抑制StCLE多肽诱导气孔关闭和保卫细胞NO的产生;NO合酶NOS抑制剂(L-NAME)不能抑制StCLE多肽诱导气孔关闭以及其保卫细胞产生NO。StCLE多肽能诱导NR突变体Nia2-1和NOS突变体Atnos气孔关闭和保卫细胞NO的产生,而在突变体Nia1-2和Nia2-5/Nia1-2中,StCLE多肽诱导的这些效应被部分抑制。这些结果显示NO参与了 StCLE多肽诱导的气孔关闭,并且来源于Nia1途径的NO参与了 StCLE多肽诱导的气孔关闭。综上所述,我们研究表明StCLE多肽可能与细胞膜类受体蛋白TMM和受体激酶ERs相结合,将信号传递到细胞体内,从而诱导了 NADPH氧化酶催化H202产生,并且依赖Nia1途径产生NO,最终导致拟南芥气孔关闭;而且StCLE多肽诱导气孔关闭的信号途径需要ABA的参与。